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(Frage) beantwortet | Datum: | 21:24 Mo 03.10.2005 | Autor: | Disap |
Moin zusammen.
Die Formel für die Energie eines Elektron auf der n-ten Bahn lautet
[mm] E_{n} [/mm] = - [mm] \bruch{1}{8}* \bruch{ m_{e}*e^{4}}{\varepsilon_{0}^{2}*h^{2}}* \bruch{1}{n^{2}}
[/mm]
Es handelt sich hierbei NUR um Konstanten, ausser der Quantenzahl n, diese steht für die Bahn eines Elektrons.
Für n=1 ergibt sich
E = [mm] -2.18*10^{-18}J
[/mm]
D.h.
[mm] E_{n} [/mm] = [mm] -2.18*10^{-18}J* \bruch{1}{n^2}
[/mm]
1) Nun also meine Frage, auf Grund des Minuszeichen bekomme ich für die zweite Bahn [mm] -2.18*10^{-18}J* \bruch{1}{4} [/mm] heraus. Dieser Energiewert der zweiten Bahn wird aber kleiner als der der ersten. Denn
[mm] -2.18*10^{-18}J* \bruch{1}{1} [/mm] < [mm] -2.18*10^{-18}J* \bruch{1}{4}
[/mm]
da [mm] -2.18*10^{-18}J* \bruch{1}{4} [/mm] näher an Null, also muss der Energiewert kleiner sein. Oder größer?
Das ist aber irgendwie unlogisch, denn die Energie muss mit der Bahn zunehmen.
Oder wie sieht das aus?
2) Wann springt ein Elektron von der äußeren Bahn auf die innere? Ja, ist klar, wenn ein Photon emitiert wird, aber wie schafft man das? Gibt es da einen kontrollierten Eingriff? Oder ist es Zufall?
Die selbe Frage umgekehrt, wann springt ein Elektron von der Inneren auf die Äußere? Reicht es, dem Atom Energie zuzufügen (läuf tauf das selbe hinaus, wie Absorption eines Photons).
3) Warum ist [mm] -2.18*10^{-18}J [/mm] = -13.6 eV ?
Schöne Grüsse Disap
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(Antwort) fertig | Datum: | 01:57 Di 04.10.2005 | Autor: | leduart |
Hallo Disap,
Die potentielle Energie wird i.A. im unendlichen 0 gesetzt. Dadurch ist die pot.Energie für ein negatives Teilchen umso negativer, je näher es der pos. Ladung ist. Aber weniger negativ ,d.h. -1/4 ist damit eine höhere Energie als -1. Wenn du z.Bsp. auf der Erde die Potentielle Energie in Experimentiertischhöhe =0 setzest, was oft üblich ist, hat eine Masse M 50cm unterhalb der Tischkante die Energie W1=-0,5m*M*g, eine 1m unter der Tischkante die Energie W2=-1m*M*g ! Der Betrag ist weiter unten größer, die pot. Energie kleiner. die kin. Energie weiter unten, kann man deshalb berechnen, indem man Wkin= W1-W2=+0,5m*M*g berechnet.
Entsprechend bekommst du die Energie der ausgesandten Lichtquanten mit W2-W1=3/4|W1| positiv.
Also bei Energie immer nur mit Energiedifferenzen denken. Wo W=0 ist, ist dabei nicht relevant, bzw. willkürlich festgelegt.
2. Im allgemeinen ist ein system im tiefsten Energiezustand am stabilsten. Man macht keinen Eingriff, um das El. von der "höheren" Bahn in die Tiefere zu bringen, es geht "spontan". Man kann die Wahrscheinlichkeit ausrechnen, dass es das innerhalb einer bestimmten Zeit tut. (Im Laser allerdings bringt man es durch Resonanz zum runterfallen). Eine Kugel, die du auf eine Bergkuppe legst, wird auch bei winziger äußerer Störung runterfallen.
3. 1eV ist die Energie, die ein Teilchen mit einer Elementarladung [mm] e=1,6*10^{-19}C [/mm] bekommt, wenn es die Spannung 1V durchfällt. Es ist die bei Elementarteilchen übliche Weise die Energie anzugeben
aus der Def von 1eV ergibt sich [mm] 1eV=1,6*10^{-19}C*1V=1,6*10^{-19}J. [/mm] jetzt kannst du umgekehrt J in eV umrechnen.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | Datum: | 22:09 Di 04.10.2005 | Autor: | Disap |
Hi leduart.
In deiner Antwort steckt eine ganze Menge an Arbeit. Dafür ein einfaches Danke wahrscheinlich zu wenig, aber ich finds toll, dass du dich hierfür so engagiert hast. Besonders bei "meiner" Aufgabe 1. Da hätte mir eigentlich schon gereicht, dass - [mm] \bruch{1}{4} [/mm] > [mm] -\bruch{1}{2} [/mm] ist. Das war mal wieder so eine Sache, wo ich komplett den Faden verloren habe und meine Phase hatte. Nichts desto trotz hat mich die Antwort glücklich gemacht. Danke Danke.
Liebe Grüsse Disap
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